Quantum dot solar cells เป็นเซลล์แสงอาทิตย์ที่สร้างขึ้นบนเครือข่ายของผลึกที่ผลิตในระดับนาโนเมตรที่มีศักยภาพสูงกว่าเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์แบบดั้งเดิมเนื่องจากข้อ จำกัด พื้นฐานของวิธีการที่เซลล์แสงอาทิตย์จับแสงอาทิตย์ เซลล์สุริยะแบบมาตรฐานนั้นสร้างขึ้นบนชั้นของวัสดุที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการจับแบนด์หนึ่งหรือความยาวคลื่นของแสง อย่างไรก็ตามจุดควอนตัมในเซลล์แสงอาทิตย์ควอนตัมดอทนั้นสามารถสร้างขึ้นเพื่อดักจับแสงหลายแถบด้วยการปรับขนาดและสารเคมีในกระบวนการผลิต สิ่งนี้ทำให้เกิดจุดควอนตัมหลายรูปแบบบนชั้นหนึ่งของสารตั้งต้นที่สามารถจับความยาวคลื่นแสงได้หลากหลายทำให้พวกมันมีประสิทธิภาพและประหยัดกว่าการผลิตเซลล์สุริยะทั่วไป
ขีด จำกัด ทางเทคนิคสำหรับการแปลงแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้าด้วยวัสดุเซลล์แสงอาทิตย์ที่ประกอบด้วยโครงสร้างทางเคมีหนึ่งประเภทนั้นในทางทฤษฎีสูงสุด 31% เซลล์แสงอาทิตย์เชิงพาณิชย์ในปี 2011 มีเพียงระดับประสิทธิภาพในทางปฏิบัติที่ 15% ถึง 17% ที่ระดับสูงสุดอย่างไรก็ตาม การวิจัยดำเนินการมานานหลายทศวรรษเพื่อหาการปรับปรุงเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์จากจุดได้เปรียบหลายจุดเช่นการลดค่าใช้จ่ายของวัสดุแผงเซลล์แสงอาทิตย์ที่ใช้ซิลิกอนบริสุทธิ์สูงโดยการแทนที่พอลิเมอร์ที่มีความยืดหยุ่นและพื้นผิวโลหะ การวิจัยเซลล์แสงอาทิตย์ยังมุ่งเน้นไปที่การจับช่วงแสงที่กว้างขึ้นด้วยการซ้อนชั้นของวัสดุเซลล์แสงอาทิตย์หรือคริสตัลที่มีลักษณะเฉพาะทางวิศวกรรมที่รู้จักกันในชื่อควอนตัมจุดบนชั้นเซลล์แสงอาทิตย์หนึ่งชั้น วิธีการทั้งหมดมีข้อเสียและเซลล์ควอนตัมดอทควอนตัมก็พยายามใช้ประโยชน์จากจุดที่เป็นไปได้
เทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่ของเซลล์แสงอาทิตย์ควอนตัมจุดถูกสร้างขึ้นบนฟิสิกส์และเคมีของจุดควอนตัมตัวเอง แต่ยังรวมถึงหลักการของเซลล์สุริยะหลายชั้นและความสามารถในการรวมส่วนประกอบเหล่านี้ไว้ในที่ผลิตได้ง่ายขึ้น พื้นผิวที่ยืดหยุ่น ตามหลักการแล้วเทคโนโลยีกำลังตั้งเป้าที่จะผลิตสิ่งที่เรียกว่าเซลล์สุริยะแบบเต็มสเปกตรัมซึ่งสามารถจับแสงได้มากถึง 85% ของแสงที่มองเห็นได้และแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้ารวมถึงการจับแสงบางส่วนในแถบอินฟราเรดและรังสีอัลตราไวโอเลต พลังงานที่ผลิตได้สำหรับเซลล์สุริยะนั้นมีประสิทธิภาพสูงถึง 42% ในห้องปฏิบัติการ ณ ปี 2554 และความพยายามในปัจจุบันเกี่ยวข้องกับการค้นหาโครงสร้างทางเคมีที่ใช้งานได้จริงและคุ้มค่าสำหรับเทคโนโลยีดังกล่าวเพื่อให้สามารถผลิตได้จำนวนมาก
แนวทางสู่เซลล์สุริยะยุคต่อไปได้มุ่งเน้นไปที่ช่องว่างสามวงหรือแบบจำลองการแยกแบบหลายชั้นซึ่งมีชั้นที่แตกต่างกันของโลหะผสมเซมิคอนดักเตอร์ของแกลเลียมอาร์เซนด์ - ไนเตรต องค์ประกอบทางเคมีอีกหลายทางแยกได้ใช้โลหะผสมสังกะสีแมงกานีส - เทลลูเรียมและควอนตัมจุดเซลล์แสงอาทิตย์ก็ทำจากแคดเมียม - ซัลไฟด์บนพื้นผิวไทเทเนียมไดออกไซด์ที่เคลือบด้วยโมเลกุลอินทรีย์เพื่อเชื่อมต่อสารตั้งต้นโลหะและจุดควอนตัม การแปรผันอื่น ๆ ของชั้นช่องว่างสามแถบนั้นรวมถึงการวิจัยโดยใช้อินเดียมแกลเลียมฟอสฟอรัสอินเดียมแกลเลียมอาร์เซนด์และเจอร์เมเนียม ดูเหมือนว่าการรวมกันทางเคมีจำนวนมากจะใช้งานได้และขนาดของโมเลกุลที่ใช้ในกระบวนการเช่นเลเยอร์การเชื่อมต่ออินทรีย์ดูเหมือนจะมีผลกระทบโดยตรงต่อประสิทธิภาพของเซลล์แสงอาทิตย์ควอนตัมดอทเพื่อจับแสงในวงกว้างกว่า เคมีที่แท้จริงของวัสดุเอง ชั้นในเซลล์สุริยะหลายทางแยกรวมถึงจุดควอนตัมตัวเองมักจะมีความหนาน้อยกว่าสองนาโนเมตรซึ่งต้องการความแม่นยำระดับสูงมากในการผลิตสิ่งอำนวยความสะดวก microchip ที่ทำให้โปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์และหน่วยความจำ ความสามารถในระดับมวลชน
เป้าหมายของการวิจัยเซลล์แสงอาทิตย์ควอนตัมดอทคือการทำให้เซลล์แสงอาทิตย์มีประสิทธิภาพมากขึ้นและมีราคาถูกลงในการผลิต จะเป็นการดีที่พวกเขาจะถูกสร้างขึ้นด้วยวัสดุพอลิเมอร์ที่มีความยืดหยุ่นเพื่อให้พวกเขาสามารถทาสีบนอาคารหรือใช้เป็นสารเคลือบสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพา พวกเขาก็จะสามารถทอเป็นผ้าใยสังเคราะห์สำหรับเสื้อผ้าและเบาะในรถยนต์ สิ่งนี้จะทำให้แอปพลิเคชันเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์แพร่หลายในการผลิตไฟฟ้าที่สามารถเสริมหรือแทนที่ความต้องการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลสำหรับความต้องการทั่วไปของผู้บริโภคจำนวนมากรวมถึงในการควบคุมสภาพอากาศโทรคมนาคมการขนส่งและแสงสว่าง เซลล์แสงอาทิตย์ดังกล่าวได้ถูกสร้างขึ้นในห้องปฏิบัติการในสหรัฐอเมริกาแคนาดาญี่ปุ่นและประเทศอื่น ๆ และเป็น บริษัท แรกที่หาวิธีการผลิตเทคโนโลยีที่มีราคาไม่แพงมีแนวโน้มที่จะดึงดูดตลาดโลกในระดับที่ไม่เคยมีมาก่อน
